利用ANP数据预测飞机边线噪声方法研究

不同于飞机进场和起飞时噪声的测量点位置基本固定,在实际噪声测量过程中,边线噪声测量点的位置无法固定,使得边线噪声级难以准确测量。而利用美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers,SAE)提供的飞机噪声与性能数据库(Aircraft Noise and Performance,ANP),可以计算出不同飞机起飞过程中的边线噪声有效感觉噪声级。其中包括计算起飞剖面航迹,利用噪声-功率距离(Noise-Power-Distance,NPD)数据插值计算,确定噪声级修正参数等内容。通过得出的不同机型在标准状态下的边线噪声数据,可以进一步判定边线噪声测量点的摆放位置,从而使得在实际测量过程中可以得到更准确的噪声数据。这不仅对同类型飞机的边线噪声预测起到一定的帮助作用,还可以缩短新飞机噪声的合格审定周期。     

大型国际机场规划中飞机噪声影响分析

为了评价某国际机场总体规划中的飞机噪声对机场周围环境的影响,利用飞机噪声预测软件INM6.2对飞机噪声进行了预测。通过计算,获得飞机噪声等值线图,以此对飞行量增长导致不相容用地增加的预期进行分析,结果表明:除少部分区域外,本次机场规划噪声影响与城市土地利用规划基本相容。最后,提出机场周围土地利用控制性建议,并给出了包括飞机选型、调整不同时段的飞机飞行架次、执行低噪声飞行程序、种植树木草坪等方面的飞机噪声影响控制措施。     

涡桨飞机机体外表面噪声源计算与实验验证

针对某型涡桨飞机在巡航状态下机体表面的主要噪声源（附面层噪声和螺旋桨噪声）分别进行了计算及结果验证。利用VA-One软件开展了机身表面不同位置处附面层噪声数值计算,同时利用半经验公式进行了螺旋桨近场噪声的计算研究。综合考虑两种噪声源的计算结果,与该型涡桨飞机的机体外表面噪声实测结果进行了对比研究。结果表明,仿真和理论计算相结合的计算结果与实测结果吻合较好,验证了算法的正确性。该算法可应用于涡桨飞机机身外表面噪声载荷及舱内噪声预计。     

大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房荷载研究

采用有限元方法建立飞机与核电站屏蔽厂房非线性模型,利用发动机以不同速度撞击钢筋混凝土板试验验证撞击分析中飞机与核电站屏蔽厂房有限元模型非线性材料本构及参数,并分析飞机网格尺寸效应。对大型商用飞机以200m/s速度撞击核电站屏蔽厂房非线性撞击过程模拟计算及假设核电站分别为线弹性、刚性本构模型撞击过程计算。获得大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房的荷载时程曲线,分析飞机撞击力及核电站屏蔽厂房结构变形特点及核电站结构刚度对撞击力影响规律,并讨论在核电站初步设计中常用飞机撞击力计算方法-Riera方法的适用性。     

基于INM模型的天津机场飞机噪声污染预测与防治研究

随着我国航空运输业的不断发展,飞机噪声污染问题已经成为限制民航发展的主要问题之一.调查统计了天津机场2018年实际航空业务量和规划航空业务量,利用INM模型计算飞机噪声并绘制等值线图,根据计算结果分析飞机噪声对周边环境的污染情况.计算结果表明,受航空业务量增加和第三跑道建设的影响,天津机场周边受飞机噪声影响的面积和人数...     

民用飞机噪声航迹计算程序设计

民用飞机噪声航迹的计算是飞机噪声合格审定的一个重要环节,计算飞机的起飞噪声航迹及进场噪声航迹,作为声学专业进行起飞横测基准噪声、飞越基准噪声以及进场基准噪声计算的输入数据,以及噪声试飞的基准航迹。本文通过对适航条例的研究分析,建立了符合适航规章规定的民用客机噪声航迹的计算程序,可用于民用飞机噪声航迹的计算,供适航合格取证使用。     

飞越适航噪声时域信号预测方法研究

以往对发动机有效感觉噪声级的预测研究是通过1/3倍频程谱进行计算,从而得到发动机地面预测有效感觉噪声级,而使用时域噪声数据进行发动机有效感觉噪声级预测的研究相对较少。研究了飞机起飞飞越过程中的噪声传播特性的计算方法,使用该方法来模拟计算飞机一台发动机在起飞飞越过程中地面飞越噪声测量点接收到的时域噪声信号数据。根据ANP数据库数据计算飞机起飞飞越航迹,使用声线法计算使用某时刻噪声声压信号传递的路程和时间,根据飞机速度方向与飞越地面噪声测量点的角度来确定该时刻噪声信号的最大声压值,最后得出飞机发动机在起飞飞越过程中部分时间内地面噪声测量点接受的时域信号数据,对飞机噪声适航审定提供一定的理论依据。     

航空发动机风扇噪声经验预测方法分析

随着飞机广泛使用的涡轮风扇发动机涵道比的不断提高,风扇噪声在飞机总噪声中占有越来越突出的地位.因此介绍用于预测风扇噪声水平的三种经验模型:Heidmaan模型,Konto-Janardan-Gliebe模型及Hough-Weir模型.编写风扇噪声经验预测方法程序并计算飞机降落过程中某航空发动机风扇的远场噪声水平.三种模型计算结果对比表明,Heidmann模型预测值普遍较大,Hough-Weir模型与上述两种模型趋势稍有不同.     

螺旋桨飞机舱内噪声的定量分析和预估

螺旋桨飞机由于能耗低、经济性好、安全可靠等优点重新受到航空界重视.我国支线飞机主要使用国产螺旋桨飞机,但是这类飞机存在舱内噪声偏高的缺点.本文阐述了舱内噪声定量分析及预估的理论、方法和有关技术问题,并进行了数值计算.通过与飞机噪声测量结果比较,证明这种方法的预估精度达到工程要求,可用于飞机舱内噪声的分析、预估及控制和飞机降噪结构的主动设计.     

城市交通沿线既有住宅室外声环境噪声特征分析

利用专业噪声测量设备及噪声频谱分析设备,对城市交通沿线既有住宅建筑室外声环境噪声级和噪声频谱进行监测,深入分析各类城市交通沿线既有住宅建筑室外声环境噪声特征,为既有住宅隔声降噪设计提供理论支持。经分析,城市高架复合道路交通噪声、轨道交通噪声、飞机噪声、飞机与高架道路复合噪声源噪声的频谱特征基本相同。因此,适用于其中某类交通沿线既有住宅的隔声降噪改造技术在其他类交通沿线既有住宅隔声降噪改造中也将具有较好的适用性。     

家用电器风机噪声的一种等效声源建模方法

风机噪声是油烟机、吸尘器、电吹风等家用电器的主要噪声源,噪声管理是这类产品开发的关键。为缩短家用电器的开发周期,需要在设计阶段对产品进行噪声预测与评估。传统预测方法是对风机和系统整体建模,进行气动噪声流体-声学联合仿真(Computational Fluid Dynamics-Computational Aeroacoustics, CFD-CAA)。但该方法使声源与声传播过程相耦合,设计每当有修改的时候,就要需要进行全系统计算,开发效率较低。为此,文章提出一种可以将风机声源特性与系统声传播过程解耦的噪声源建模方法,分析风机气动声源特性,建立风机等效源模型。设计了风机噪声试验,测试风机的风口噪声,提取等效声源强度,用于快速预测不同系统、不同工况的噪声。将该模型应用于两种型号的油烟机噪声分析,结果表明,对不同的风道结构,系统噪声预测误差均在3 dB左右。     

飞行状态下涡扇发动机风扇音频信号合成

为了能以快速、低成本的方式获得飞机起飞过程中,噪声适航审定飞越噪声测量点处涡扇发动机风扇部件的音频信号,对该音频信号的合成方式进行了研究,并提出了一种基于Heidmann风扇噪声预测模型的音频信号合成方法。该方法首先将环境参数、涡扇发动机风扇部件的尺寸参数和性能参数输入Heidmann预测模型得到源噪声数据,根据ANP数据库计算得到航迹数据,接着根据航迹数据对源噪声数据进行修正,得到噪声适航审定飞越噪声测量点处噪声数据。将上述数据输入Adobe Audition软件,分别用加法合成法和减法合成法合成单音噪声和宽频噪声,再在该软件中对噪声进行组合拼接,最后得到飞行状态下风扇部件的音频信号。对合成的音频信号进行播放并使用声学测量仪器进行测量,验证了该方法的正确性和有效性。     

对旋风机气动噪声声强及压力脉动分布规律的数值预测

将SIMPLE算法与RNG-ε湍流模型相结合,通过求解Navvier-Stokes方程,对对旋风机从集流器进口到扩散器出口全流场内的三维定常流动进行数值计算。求解区域采用非结构化网格进行离散,以进、出口压力为边界条件,采用运动参考系实现动-静界面间的数据传递。对对旋风机气动噪声分布特性进行数值模拟,预测对旋风机内部、外壳和叶片的声强级分布情况。采用快速傅里叶变换方法(FFT)研究两级叶轮区域三对干涉面因叶轮旋转和叶片振动引起的压力变化规律。研究结果对通风机结构的优化设计及噪声控制具有参考意义。     

航空发动机噪声地面反射效应计算方法

为了获得准确性更好、适用范围更广的航空发动机噪声地面反射效应计算方法,文章对不同地面声阻抗模型以及噪声干涉效应模型下的地面反射效应进行频率响应特征分析。与公开的试验数据进行对比,结果表明地面声阻抗模型是影响噪声地面反射效应的关键因素。当地面有效声阻抗的不确定性较大时,选择变量个数较少的地面声阻抗特征方程,可以获得准确性更高的噪声地面反射效应的预测结果。根据对比结果,文章提出了一种航空发动机噪声地面反射效应计算方法,为发动机噪声适航性预测程序的升级提供了优化思路。     

考虑影响声传播因素的车用交流发电机气动噪声预测

为了更准确地预测车用交流发电机的气动噪声,基于计算流体力学及声类比理论,考虑影响声传播的因素,对实验室安装条件下的某型车用交流发电机气动噪声进行研究。利用大涡模拟方法计算了交流发电机内部三维非稳态流场;依据Lighthill声类比思想,将转子表面的压力脉动等效为旋转偶极子源点集;考虑发电机机壳及实验台面对声传播的影响,建立了以机壳内表面为声源边界的半自由声场计算模型,进而预测了发电机的远场气动噪声;最后,利用实测数据对发电机气动噪声仿真结果进行了验证。结果表明:交流发电机气动噪声的辐射声场具有明显的偶极子指向特性;仿真计算结果与实验测试结果具有很好的一致性。所提的研究方法能更准确地预测发电机的气动噪声,同时可为实车安装条件下的车用交流发电机气动噪声预测提供参考。     

统计能量分析预测飞机壁板隔声量及舱室内声场分布

飞机舱室内噪声的预测对改进飞机性能具有重要意义，并为实际飞机设计和噪声控制措施提供理论依据。文章建立了飞机壁板隔声的统计能量分析模型，研究了外部声场激励和振动激励通过飞机壁板的隔声量，预测了飞机舱室内的声场分布。在此基础上运用面向对象及可视化技术，开发出相应的专用软件，该软件界面友好，用户可根据需要选定结构参数，材料性能，更改外部激励，并对预测结果进行可视化处理。运用该软件对舱内噪声进行预测，可以缩短飞机设计周期，减小对已有结构进行噪声控制的困难，提高经济效益。文中通过对某型飞机的舱室内噪声进行预测，验证了统计能量法预测飞机壁板隔声量的可靠性和该软件的实用性。     

空调离心叶轮尾流噪声的数值预估

由于现有的计算技术限制,风机气动噪声的数值预估是非常困难的。对于单个离心叶轮,已知其最主要的气动噪声源是叶片尾缘涡脱落导致的叶片表面压力脉动。基于Lee(1993)的轴流风机尾流噪声模型,提出一种可适用于离心叶轮尾流噪声数值预估方法。它包括三项主要工作:首先利用商用CFD软件Fluent对叶轮内的三维流场进行了数值模拟,并对所得气动性能进行实验验证;然后对叶片尾缘附近的速度剖面进行分析,提取出吸力面和压力面两侧的边界层厚度;最后,根据改进的噪声预估模型对叶轮的总声压级进行数值预估,在设计工况附近所得结果与实验值相比误差小于3dB。     

基于平均飞行航迹的CCO减噪效用研究

近年来，通过优化飞行程序降低机场飞机噪声影响成为机场环境保护的重要研究方向。文章首先建立了基于飞机“噪声-功率-距离”数据的噪声计算模型，介绍了平均飞行航迹以及连续爬升运行(Continuous Climb Opera-tion, CCO)离场程序的相关理论，最后以大型国际机场为实例，使用飞机平均飞行航迹进行噪声预测，运用综合噪声模型计算出噪声影响面积并绘制噪声影响等值线图，比较了CCO离场相对常规的标准仪表离场(Standard Instru-ment Departure, SID)的降噪效果。结果表明，CCO离场程序可有效降低机场噪声影响，在高噪声级影响区域的降噪效果更佳。     

风机叶片噪声模型建立及应用

运用运动声源产生声场的特点,建立风机叶片噪声模型,经验证是正确的,得出叶片中影响风机噪声的主要因素是转速、叶片数、安装角、曲率半径等。控制风机噪声重点应该放在风机设计上,采取降低圆周速度、倾斜叶片、增加曲率半径等措施,从源头上控制噪声会取得较好效果。     

整车环境下汽车空调系统气动噪声分析

针对汽车空调(Heating,Ventilation,and Air-Conditioning,HVAC)存在噪声过大导致舒适性较差的问题,通过试验为主、数值仿真为辅的方法对整车环境下空调系统气动噪声进行了研究。研究发现,空调系统产生的气动噪声呈宽频噪声特性。整车环境下空调系统辐射出来的噪声量级比自由场环境高11.7 d B(A),声压级较大的频带更宽,呈现出明显的混响场特征。在空调风机转速为7档、内循环工况时,测点C处的总声压级高达67.9 d B(A),超过企业内部标准要求1.9 d B(A)。风机是主要噪声源,应在后期降噪中加以控制。由于乘员的阻挡和衣物的吸声,乘员舱空间缩小,坐有乘员时相同测点的总声压级小1.5 d B(A),在125 Hz以上各频率段的声压级均有不同程度的降低。文中研究可为明确空调系统在乘员舱的声辐射特性和空调系统噪声控制提供参考。